BR102016027300A2

BR102016027300A2 - Retaining housing and gas turbine motor

Info

Publication number: BR102016027300A2
Application number: BR102016027300-5A
Authority: BR
Inventors: Shankar Ganiger Ravindra; Alan Carter Bruce; Deepak Rupnar Nitin; Andrew Corman Charles
Original assignee: General Electric Company
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2017-07-25
Also published as: CA2949010A1; CN107061514B; EP3170992A1; JP2017096283A; US9869205B2; CN107061514A; US20170145855A1

Abstract

alojamento de retenção e motor de turbina a gás. trata-se de um alojamento para retenção da pista externa de um rolamento de um motor de turbina a gás que inclui uma disposição de dedos de mola que produz um alojamento leve que tem capacidade para suportar cargas radiais muito altas combinadas com carga de torção e carga de empuxo axial muito altas. intervalos circunferenciais controlados em ambos os lados de cada dedo de mola limitam a deflexão e autodetêm a distorção do alojamento. um intervalo axial é criado na extremidade traseira por uma porção da estrutura de trave de dedo de mola que se opõe a uma face axial do alojamento e limita a distorção axial. um intervalo radial criado entre a ferragem de interface do alojamento e o alojamento de retenção interno também atua para reter o alojamento de dedo de mola sob carga em uma direção radial.

Description

“ALOJAMENTO DE RETENÇÃO E MOTOR DE TURBINA A GÁS” Campo da Invenção [001] A presente matéria refere-se, de maneira geral, a um rolamento em um motor de turbina a gás, ou, mais particularmente, a um aparelho e método para retenção da pista externa do rolamento.

Antecedentes da Invenção [002] Um motor de turbina a gás, em geral, inclui um ventilador e um núcleo disposto em comunicação de fluxo entre si com o núcleo disposto a jusante do ventilador na direção do fluxo através da turbina a gás. O núcleo do motor de turbina a gás inclui, em geral, em ordem de fluxo em série, uma seção de compressor, uma seção de combustão, uma seção de turbina e uma seção de escape. Com motores de turbina a gás com múltiplos eixos, a seção de compressor pode incluir um compressor de alta pressão (compressor de HP) disposto a jusante de um compressor de baixa pressão (compressor de LP), e a seção de turbina pode, de maneira similar, incluir uma turbina de baixa pressão (turbina de LP) disposta a jusante de uma turbina de alta pressão (turbina de HP). Com essa configuração, o compressor de HP é acoplado à turbina de HP por meio de um eixo de alta pressão (eixo de HP), que também é conhecido como a bobina de alta pressão (bobina de HP). De maneira similar, o compressor de LP é acoplado à turbina de LP por meio de um eixo baixa pressão (eixo de LP), que também é conhecido como a bobina de baixa pressão (bobina de LP).

[003] Em operação, pelo menos uma porção de ar sobre o ventilador é fornecida para uma entrada do núcleo. Essa porção do ar é comprimida progressivamente pelo compressor de LP e, então, pelo compressor de HP até que o ar comprimido alcance a seção de combustão. Combustível é misturado com o ar comprimido e queimado dentro da seção de combustão para fornecer gases de combustão. Os gases de combustão são encaminhados da seção de combustão através da turbina de HP e, então, através da turbina de LP. O fluxo de gases de combustão através da seção de turbina aciona a turbina de HP e a turbina de LP, cada uma das quais, por sua vez, aciona um dentre o compressor de HP e o compressor de LP respectivos por meio do eixo de HP (também conhecido como, bobina de HP) e o eixo de LP (também conhecido como, bobina de LP). Os gases de combustão são, então, encaminhados através da seção de escape, por exemplo, para a atmosfera.

[004] Durante operação normal do motor, um conjunto de rolamento de esfera pode ser fornecido para atuar para reter a posição axial do eixo de HP (também conhecido como, bobina de HP), e um conjunto de rolamento de rolo 80 pode ser fornecido para atuar para fornecer amortecimento radial do sistema de ventilador/rotor. Uma abordagem de projeto tradicional que consiste em um alojamento de dedo de mola axial combinado com um amortecedor de película de óleo de compressão radial pode ser fornecida para proteger os rolamentos contra danos durante situações de desbalanceamento de carga relativamente pequenas. Durante essas condições de operação normais, o rolamento de amortecedor de película de compressão exige folga em todas as direções ao redor do rolamento (radial, tangencial e axial) para operação dinâmica. No entanto, esse alojamento de dedo de mola axial contém dedos de mola axiaís relativamente longos para retenção do alojamento de rolamento de esfera, e os dedos de mola longos ocupam espaço no alojamento de motor, adicionam peso ao motor, têm capacidade de carga de torção limitada e são complicados para fabricar.

[005] Além disso, em um modo de falha que resulta a partir de uma pá de ventilador liberada, uma pá de compressor liberada ou uma pá de turbina liberada, cargas radiais muito altas combinadas com carga de torção muito alta apresentam desafios de projeto significativos para os rolamentos e para o alojamento de dedo de mola para o rolamento de esfera. A carga radial fecha o intervalo amortecedor e o intervalo de batente radial e cria um efeito de acionamento harmônico que carrega os dedos de mola em torção. Essa carga de torção sobre o rolamento e sua estrutura alojamento de retenção resulta em uma distribuição de carga senoidal oposta que torce os dedos de mola o suficiente para que os dedos de mola desenvolvam rachaduras, que são muito indesejáveis.

Descrição Resumida da Invenção [006] Os aspectos e vantagens da invenção serão apresentados parcialmente na descrição a seguir, ou podem se tornar óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.

[007] Em uma (1) realização exemplificativa da presente revelação, uma estrutura de alojamento para a retenção da pista externa de um rolamento de esfera, que atua para reter a posição axial do eixo de HP, tem dedos de mola que são planos e curtos. O alojamento de retenção inclui um alojamento de dedo de mola conectado a um alojamento de rolamento de esfera que é disposto radialmente para dentro do alojamento de dedo de mola. O alojamento de dedo de mola inclui uma pluralidade de dedos de mola que são conectados ao alojamento de rolamento de esfera e interdigitados na direção circunferencial com uma pluralidade de escoras. Os intervalos circunferenciais em cada uma das bordas circunferenciais opostas de cada um dos dedos de mola limita as deflexões circunferenciais dos dedos de mola e contêm a distorção da estrutura de dedo de mola. Entre a extremidade traseira de cada dedo de mola e uma porção da extremidade traseira do alojamento de dedo de mola, é definido um intervalo axial que serve para limitar a distorção axial da estrutura de alojamento de retenção. Entre a face diametralmente interna de cada dedo e o alojamento de rolamento de esfera, é definido um intervalo radial que atua para reter o alojamento de dedo de mola em uma direção radial. Cada um dentre os intervalos circunferenciais, intervalos axiais e intervalos radiais é controlado de acordo com a carga prevista levando-se em conta o tamanho e composição de material da estrutura de alojamento de retenção. O projeto resultante do alojamento de dedo de mola integra os componentes estruturais de modo que os mesmos se tornem capazes de suportar a carga de torção e as cargas radiais altas que ocorrem com o súbito aumento em carga que acompanha uma falha de pá, seja uma pá de ventilador, uma pá de compressor ou uma pá de turbina. Além disso, devido ao projeto de dedo de mola cônico e curto diferenciado, a quantidade de espaço axial e radial necessário para o alojamento de dedo de mola é reduzido juntamente com uma redução concomitante no peso da estrutura de alojamento de retenção ao mesmo tempo em que proporciona uma capacidade de carga de torção muito alta para a estrutura de alojamento de retenção.

[008] Em outra realização exemplificativa da presente revelação, um motor de turbina a gás inclui uma seção de compressor que tem pelo menos um compressor e uma seção de turbina localizada a jusante da seção de compressor e que inclui pelo menos uma turbina. A seção de compressor pode incluir um compressor de baixa pressão e um compressor de alta pressão a jusante do compressor de baixa pressão. A seção de turbina inclui uma turbina de alta pressão (HP) e uma turbina de baixa pressão (LP) a jusante da turbina de HP. O motor de turbina a gás também inclui um eixo de alta pressão que acopla mecanicamente o compressor de alta pressão à turbina de alta pressão por meio de um rolamento de esfera e que inclui um alojamento de retenção para a pista externa do rolamento de esfera. O alojamento de retenção inclui um alojamento de dedo de mola com escoras e dedos interdigitados conforme descrito sumariamente acima e em mais detalhes doravante com várias realizações alternativas. Além disso, as realizações do alojamento de retenção que inclui um alojamento de dedo de mola com escoras e dedos interdigitados conforme descrito sumariamente acima e em mais detalhes doravante com várias realizações alternativas também podem ser aplicadas a sistemas com um eixo de baixa pressão que precisam endereçar desafios similares com componentes de rolamento de esfera.

[009] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão mais bem compreendidos com referência à descrição a seguir e reivindicações anexas. As figuras anexas, que são incorporadas e constituem uma parte desse relatório descritivo, ilustram realizações da invenção e, em conjunto com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

Breve Descrição das Figuras [0010] Uma revelação completa e viabilizante da presente invenção, que inclui o melhor modo da mesma, dirigida a uma pessoa de habilidade comum na técnica, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às figuras anexas, em que: - A Figura 1 é uma vista em corte transversal esquemática de um motor de turbina a gás exemplificativo de acordo com várias realizações da presente revelação; - A Figura 2 é uma vista em corte transversal esquemática, explodida, de componentes dentro do contorno tracejado da caixa designada Figura 2 na Figura 1; - A Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma realização exemplificativa do componente de alojamento de retenção representado esquematicamente na Figura 2; - A Figura 4 é uma vista em perspectiva da seção dentro do contorno tracejado da caixa designada Figura 4 na Figura 3 da realização exemplificativa do componente de alojamento de retenção representado na Figura 3; - A Figura 5 é uma vista em corte transversal das bordas expostas ao leitor após um corte feito na direção das setas designadas 5 — 5 na Figura 4; - A Figura 6 é uma vista em corte transversal das bordas expostas para o leitor após um corte feito na direção das setas designadas 6 — 6 na Figura 4; - A Figura 7 é uma representação esquemática de uma seção da realização do componente de alojamento de retenção representado nas Figuras 3 a 6 após ser submetido a uma força direcionada axialmente na direção da seta grande mostrada na Figura 7; - A Figura 8 é uma representação esquemática de uma seção da realização do componente de alojamento de retenção representado nas Figuras 3 a 6 após ser submetido a uma força direcionada circunferencialmente na direção da seta grande mostrada na Figura 8; - A Figura 9 é uma representação esquemática de uma seção da realização do componente de alojamento de retenção representado nas Figuras 3 a 6 após ser submetido a uma força direcionada circunferencialmente na direção da seta grande mostrada na Figura 8; - A Figura 10 é uma representação esquemática de uma realização alternativa de uma seção de um componente de alojamento de retenção representado na Figura 3, tomada a partir de uma vista similar à vista mostrada na Figura 4; - A Figura 11 é uma representação esquemática de uma vista da seção do componente de alojamento de retenção representado na Figura 10, mas tomada a partir de uma visualização ao longo da direção radial (R) designada na Figura 10; - A Figura 12 é uma vista plana superior de outra realização alternativa de um alojamento de retenção, tomada a partir de uma visualização ao longo da direção radial (R) antes da aplicação de uma força direcionada circunferencialmente que é representada esquematicamente pela seta grande; - A Figura 13 é uma vista plana superior da realização alternativa na Figura 12, tomada a partir de uma visualização ao longo da direção radial (R) após a aplicação de uma força direcionada circunferencialmente que é representada esquematicamente pelas duas setas grandes; - A Figura 14 é uma vista plana superior de outra realização alternativa de um alojamento de retenção, tomada a partir de uma visualização ao longo da direção radial (R) antes da aplicação de uma força direcionada circunferencialmente que é representada esquematicamente pela seta grande; - A Figura 15 é uma vista plana superior da realização alternativa na Figura 14, tomada a partir de uma visualização ao longo da direção radial (R) após a aplicação de uma força direcionada circunferencialmente que é representada esquematicamente pelas duas setas grandes; - A Figura 16 é uma vista em perspectiva de uma seção de outra realização alternativa de um alojamento de retenção, tomada a partir de uma vista similar à vista mostrada na Figura 4; e - A Figura 17 é uma vista em perspectiva de uma seção de ainda outra realização alternativa de um alojamento de retenção, tomada a partir de uma vista similar à vista mostrada na Figura 4.

Descrição Detalhada de Realizações Ilustrativas [0011] Agora será feita referência em detalhes às realizações apresentada da invenção, um ou mais exemplos dos quais são ilustrados nas Figuras anexas. Cada exemplo é fornecido a título de explicação da invenção e não de limitação à invenção. Na verdade, ficará evidente para as pessoas versadas na técnica que modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem se afastar do escopo ou espírito da mesma. Por exemplo, os recursos ilustrados ou descritos como parte de uma (1) realização podem ser usados em outra realização para produzir uma outra realização adicional. Portanto, é entendido que a presente invenção cobre tais modificações e variações como estando dentro do escopo de quaisquer reivindicações e seus equivalentes. A descrição detalhada usa designações numéricas e alfabéticas para denominar recursos nos desenhos. Designações semelhantes ou similares nos desenhos e descrição foram usada para denominar partes semelhantes ou similares da invenção, e numerais idênticos indicam os mesmos elementos em todos os desenhos. Conforme usados no presente documento, os termos “primeiro”, “segundo” e “terceiro” podem ser usados intercaladamente para distinguir um componente de outro e não são destinados a significar localização ou importância relativa dos componentes individuais.

[0012] Deve ser compreendido que as faixas e limites mencionados no presente documento incluem todas as subfaixas localizadas dentro dos limites previstos, inclusive dos próprios limites a menos que exposto de outra forma. Por exemplo, uma faixa de 100 a 200 também inclui todas as subfaixas possíveis, exemplos das quais são de 100 a 150, 170 a 190, 153 a 162, 145,3 a 149,6 e 187 a 200. Além disso, um limite de até 7 também inclui um limite de até 5, até 3, e até 4,5, bem como todas as subfaixas dentro do limite, tais como de cerca de 0 a 5, que inclui 0 e inclui 5 e de 5,2 a 7, que inclui 5,2 e inclui 7.

[0013] Os termos “a montante” e “a jusante” se referem ao sentido relativo em relação ao fluxo de fluido em um percurso de fluido. Por exemplo, “a montante” se refere ao sentido a partir do qual o fluido flui, e “a jusante” se refere ao sentido para o qual o fluido flui. Conforme usado no presente documento, o fluido pode ser um gás tal como ar ou um líquido tal como um lubrificante ou combustível líquido.

[0014] Agora em referência aos desenhos, a Figura 1 é uma vista em corte transversal esquemática de um motor de turbina a gás que fornece um ambiente típico no qual se espera encontrar realizações exemplificativas da presente revelação. Mais particularmente, para a realização da Figura 1, o motor de turbina a gás é um motor a jato turbofan de alto desvio 10, denominado no presente documento como “motor turbofan 10”. Esses motores tipicamente incorporam uma simetria cilíndrica. Conforme mostrado na Figura 1, o motor turbofan 10 define uma direção axial A (que se estende paralela a uma linha central longitudinal 12 fornecida para referência) e uma direção radial R que é normal à direção axial A. Conforme mostrado esquematicamente na Figura 3, por exemplo, a direção circunferencial C gira 360° ao redor da direção axial A. Em geral, o turbofan 10 inclui uma seção de ventilador 14 e um núcleo de motor de turbina 16 disposto a jusante da seção de ventilador 14.

[0015] O núcleo de motor de turbina exemplificativo 16 representado inclui, em geral, um invólucro externo substancialmente tubular 18 que define uma entrada anular 20. Conforme mostrado esquematicamente na Figura 1, o invólucro externo 18 reveste, em relação de fluxo serial, uma seção de compressor que inclui um impulsionador ou compressor de baixa pressão (LP) 22 seguido a jusante por um compressor de alta pressão (HP) 24; uma seção de combustão 26; uma seção de turbina que inclui uma turbina de alta pressão (HP) 28 seguida a jusante por uma turbina de baixa pressão (LP) 30; e uma seção de bocal de escape de jato 32. Um eixo ou bobina de alta pressão (HP) 34 conecta em forma de acionamento a turbina de HP 28 ao compressor de HP 24 para girar os mesmos em sincronia concentricamente em relação à linha central longitudinal 12. Um eixo ou bobina de baixa pressão (LP) 36 conecta em forma de acionamento a turbina de LP 30 ao compressor de LP 22 para girar os mesmos em sincronia concentricamente em relação à linha central longitudinal 12. A seção de compressor, a seção de combustão 26, a seção de turbina, e a seção de bocal 32 juntas definem um trajeto de fluxo de ar de núcleo.

[0016] Para a realização representada na Figura 1, a seção de ventilador 14 inclui um ventilador de passo variável 38 que tem uma pluralidade de pás de ventilador 40 acopladas a um disco 42 de uma maneira separada. Conforme representado na Figura 1, as pás de ventilador 40 se estendem para fora a partir do disco 42, em geral, ao longo da direção radial R. Cada pá de ventilador 40 é giratória em relação ao disco 42 ao redor de um eixo geométrico de passo P em virtude de as pás de ventilador 40 serem acopladas operacionalmente a um membro de atuação adequado 44 configurado para variar coletivamente o passo das pás de ventilador 40 em sincronia. As pás de ventilador 40, o disco 42 e o membro de atuação 44 são giratórios juntos ao redor do eixo geométrico longitudinal 12 por meio de um eixo de ventilador 45 que é movido pelo eixo de LP 36 através de uma caixa de engrenagens de potência 46. A caixa de engrenagens de potência 46 inclui uma pluralidade de engrenagens para ajustar a velocidade rotacional do eixo de ventilador 45 e, portanto, do ventilador 38 em relação ao eixo de LP 36 para uma velocidade rotacional de ventilador mais eficiente. Ainda em referência à realização exemplificativa da Figura 1, o disco 42 é coberto por um cubo dianteiro giratório 48 delineado aerodinamicamente para promover um fluxo de ar através da pluralidade de pás de ventilador 40. Além disso, a seção de ventilador exemplificativa 14 inclui um invólucro de ventilador anular ou nacela externa 50 que circunda circunferencialmente o ventilador 38 e/ou pelo menos uma porção do núcleo de motor de turbina 16. Deve ser avaliado que a nacela 50 pode ser configurada para ser sustentada em relação ao núcleo de motor de turbina 16 por uma pluralidade de palhetas guias de saída 52 espaçadas circunferencialmente. Alternativamente, a nacela 50 também pode ser sustentada por escoras de um quadro de estrutura I de ventilador. Além disso, uma seção a jusante 54 da nacela 50 pode se estender sobre uma porção externa do núcleo de motor de turbina 16 de modo a definir uma ranhura de fluxo de ar desvio 56 entre as mesmas.

[0017] Durante a operação do motor turbofan 10, um volume de ar 58 entra no turbofan 10 através de uma entrada associada 60 da nacela 50 e/ou da seção de ventilador 14. Conforme o volume de ar 58 passa através das pás de ventilador 40, uma primeira porção do ar 58, conforme indicado pela seta 62, é direcionada ou encaminhada para dentro da ranhura de fluxo de ar de desvio 56, e uma segunda porção do ar 58, conforme indicado por seta 64, é direcionada ou encaminhada para dentro da seção a montante do trajeto de fluxo de ar de núcleo, ou, mais especificamente, para dentro da entrada 20 do compressor de LP 22. A razão entre a primeira porção de ar 62 e a segunda porção de ar 64 é comumente conhecida como uma razão de desvio. A pressão da segunda porção de ar 64 é, então, aumentada conforme a mesma é encaminhada através do compressor de alta pressão (HP) 24 e para dentro da seção de combustão 26, onde o ar altamente pressurizado é misturado com combustível e queimado para fornecer gases de combustão 66.

[0018] Os gases de combustão 66 são encaminhados para dentro e se expandem através da turbina de HP 28 onde uma porção de energia térmica e/ou cinética dos gases de combustão 66 é extraída por meio de estágios sequenciais das palhetas de estator de turbina de HP 68 que são acoplados ao invólucro externo 18 e das pás de rotor turbina de HP 70 que são acopladas ao eixo ou bobina de HP 34, desse modo, fazendo com que o eixo ou bobina de HP 34 gire, e assim sustente a operação do compressor de HP 24. Os gases de combustão 66 são, então, encaminhados para dentro e se expandem através da turbina de LP 30 onde uma segunda porção de energia térmica e cinética é extraída dos gases de combustão 66 por meio de estágios sequenciais das palhetas de estator de turbina de LP 72 que são acopladas ao invólucro externo 18 e das pás rotor de turbina de LP 74 que são acopladas ao eixo ou bobina de LP 36, desse modo, fazendo com que o eixo ou bobina de LP 36 gire, e assim sustente a operação do compressor de LP 22 e a rotação do ventilador 38 por meio da caixa de engrenagens de potência 46.

[0019] Os gases de combustão 66 são subsequentemente encaminhados através da seção de bocal de escape de jato 32 do núcleo de motor de turbina 16 para fornecer empuxo propulsor. Simultaneamente, a pressão da primeira porção de ar 62 é aumentada substancialmente conforme a primeira porção de ar 62 é encaminhada através da ranhura de fluxo de ar de desvio 56 antes de ser esgotada a partir de uma seção de bocal de escape de ventilador 76 do turbofan 10, que também fornece empuxo propulsor. A turbina de HP 28, a turbina de LP 30 e a seção de bocal de escape de jato 32 definem, pelo menos parcialmente, um trajeto de gás quente 78 para encaminhar os gases de combustão 66 através do núcleo de motor de turbina 16.

[0020] Deve ser avaliado, no entanto, que o motor turbofan exemplificativo 10 representado na Figura 1 é apenas a título de exemplo, e que em outras realizações exemplificativas, o motor turbofan 10 pode ter qualquer outra configuração adequada. Por exemplo, em outras realizações exemplificativas, o ventilador 38 pode ser configurado de qualquer outra maneira adequada (por exemplo, como um ventilador de passo fixo) e, adicíonalmente, pode ser sustentada com o uso de qualquer outra configuração de quadro de ventilador adequada. Além disso, também deve ser avaliado que em outras realizações exemplificativas, quaisquer outras configurações de compressor de HP 24 e de turbina de HP 28 adequadas podem ser utilizadas. Também deve ser avaliado, que em ainda outras realizações exemplificativas, aspectos da presente revelação podem ser incorporados em qualquer outro motor de turbina a gás adequado. Por exemplo, em outras realizações exemplificativas, aspectos da presente revelação podem ser incorporados em, por exemplo, um motor turboeixo, motor turbopropulsor, motor turbonúcleo, motor turbojato, etc., bem como motores de turbina usados para outros veículos ou em aplicações estacionárias.

[0021] A Figura 2 apresenta uma vista esquemática em corte transversal, explodida, de componentes dentro do contorno tracejado da caixa designada como Figura 2 na Figura 1. Uma extremidade de uma palheta de estator 67 do compressor de HP 24 é montada em um quadro estrutural estacionário 69, enquanto a extremidade oposta da palheta de estator 67 é truncada na vista mostrada na Figura 2, mas seria mantida fixa em relação ao invólucro externo 18. Um flange 71 é conectado a e depende de forma radialmente interna do quadro estrutural estacionário 69. O anel interno 81 de um rolamento de rolo 80 é acoplado de modo não giratório à bobina de HP 34. O rolamento de rolo 80 inclui uma gaiola 82, uma pluralidade de rolos 83 (sendo que apenas um rolo 83 é representado na vista mostrada na Figura 2) e um anel externo 84. Conforme mostrado esquematicamente na Figura 2, a ferragem de interface 86 acopla de modo não giratório o anel externo 84 do rolamento de rolo 80 ao flange 71 do quadro estrutural estacionário 69 por meio de um fixador mecânico tal como um parafuso 88. O anel interno 91 de um rolamento de esfera 90 é acoplado de modo não giratório à bobina de HP 34. O rolamento de esfera 90 também inclui uma gaiola 92, esferas 93 (sendo que apenas uma esfera 93 é mostrada na vista da Figura 2) e um anel externo 94 que é disposto radialmente externo mais distante do eixo geométrico de rotação 12 do que a disposição do anel interno 91.

[0022] De acordo com uma realização da presente invenção, um alojamento de retenção 98 é, em geral, designado pelo numeral 98 nas Figuras 2 e 3 e configurado e disposto para reter o rolamento de esfera 90 e absorver as cargas que resultam de uma falha de uma pá de ventilador, de uma pá de compressor ou de uma pá de turbina quando qualquer dessas pás sofre qualquer comprometimento de sua integridade estrutural, por exemplo, seja, pelo menos parcialmente, separada ou quebre. Conforme mostrado na Figura 3, por exemplo, o alojamento de retenção 98 inclui desejavelmente um alojamento de rolamento de esfera 100 e um alojamento de dedo de mola 110 disposto radialmente para fora do alojamento de rolamento de esfera 100 e concentricamente ao redor do alojamento de rolamento de esfera 100 em relação a um eixo geométrico de rotação, central 89 do alojamento de retenção 98. Conforme mostrado esquematicamente nas Figuras 3 e 4, por exemplo, o alojamento de rolamento de esfera 100 define sua própria extremidade dianteira 101, que é disposta axialmente afastada de sua própria extremidade traseira 102. De maneira similar, conforme mostrado esquematicamente nas Figuras 3 e 4, por exemplo, o alojamento de dedo de mola 110 define sua própria extremidade dianteira 111, que é disposta axialmente afastada de sua própria extremidade traseira 112.

[0023] Conforme mostrado esquematicamente na Figura 2, por exemplo, o alojamento de retenção 98 acopla de modo não giratório ao flange 71 do quadro estrutural estacionário 69, o anel externo 94 do rolamento de esfera 90 para uma bobina de alta pressão 34 de um motor de turbina a gás 10. O alojamento de dedo de mola 110 pode ser fixo em relação ao invólucro externo 18 tal como sendo aparafusado ou soldado mecanicamente ao flange 71. Em uma (1) realização exemplificativa, o alojamento de dedo de mola 110 é tornado estacionário por ser acoplado ao invólucro externo 18 de uma maneira que pode ser realizada em qualquer uma dentre inúmeras maneiras convencionais, em que qualquer uma das quais é adequada para o propósito de ilustrar as realizações exemplificativas da presente revelação. Conforme mostrado na Figura 2, por exemplo, isso pode ser realizado por meio de um flange de montagem anular 113 que alonga, em geral, em uma direção radial a partir da extremidade traseira 112 do alojamento de dedo de mola 110. O alojamento de dedo de mola 110 e o flange de montagem anular 113 desejavelmente são formados como uma estrutura monolítica.

[0024] Conforme mostrado na Figura 3, o flange de montagem anular 113 é perfurado com uma pluralidade de furos de montagem que se estendem axialmente 114 através do mesmo. Conforme mostrado na Figura 2, por exemplo, cada um dos furos de montagem 114 através do flange de montagem anular 113 do alojamento de retenção 98, desejavelmente, é configurado para receber um respectivo parafuso de montagem 88 (sendo que um dos mesmos é representado em corte transversal na vista da Figura 2) pelo qual o flange de montagem 113 pode ser fixado ao flange 71 do quadro estrutural estacionário 69. Conforme mostrado na Figura 2, por exemplo, o flange de montagem anular 113 acopla de modo não giratório o alojamento de dedo de mola 110 ao flange 71 do quadro estrutural estacionário 69 por meio de um fixador mecânico tal como um parafuso 88, que permite que o alojamento de retenção 98 seja removido do motor 10 para substituição, manutenção e/ou reparo.

[0025] Conforme mostrado nas Figuras 3 e 5, por exemplo, a extremidade dianteira 101 do alojamento de rolamento de esfera 100 é dotada de uma pluralidade de aberturas 103. Cada uma dessas aberturas 103 é configurada para receber na mesma um parafuso de fixação 104, tal como representado em corte transversal na Figura 2, e que é travado por uma porca de retenção 105. O alojamento de rolamento de esfera 100 inclui um flange de retenção 106, que se estende radialmente para dentro em direção ao eixo geométrico central 89 a partir da extremidade traseira 102 do alojamento de rolamento de esfera 100. Conforme mostrado na Figura 2, por exemplo, o anel externo 94 do rolamento de esfera 90 é contido contra movimento axial por ser preso entre o flange retenção 106 do alojamento de rolamento de esfera 100 e a porca de retenção 105. Consequentemente, sob condições de operação normais do motor 10, o anel externo 94 do rolamento de esfera 90 fica contido contra movimento axial em relação à bobina de HP 34. Conforme mostrado esquematicamente nas Figuras 2 e 3, o alojamento de rolamento de esfera 100 define uma superfície interna cilíndrica 107 que é disposto de modo equidistante ao eixo geométrico central de rotação 89 que se estende em uma direção axial. Conforme mostrado na Figura 2, por exemplo, essa superfície interna 107 do alojamento de rolamento de esfera 100 do alojamento de retenção 98, desejavelmente, faz contato com a superfície externa de formato cilíndrico 95 do anel externo 94 do rolamento de esfera 90.

[0026] Conforme mostrado esquematicamente nas Figuras 3, 4 e 5, por exemplo, o alojamento de dedo de mola 110 define uma pluralidade de escoras que se estendem axialmente 115. Conforme mostrado esquematicamente na Figura 5, por exemplo, cada escora 115 define uma extremidade dianteira 116 e uma extremidade traseira 117 disposta separada axialmente de e oposta à extremidade dianteira 116 de cada respectiva escora 115. Desejavelmente, a pluralidade de escoras 115 forma uma estrutura monolítica com o alojamento de dedo de mola 110.

[0027] Conforme mostrado esquematicamente nas Figuras 3, 4 e 6, por exemplo, o alojamento de dedo de mola 110 define uma pluralidade de dedos que se estendem axialmente 120. Cada dedo 120 define uma extremidade dianteira 121 e uma extremidade traseira 122 disposta separada axialmente de e oposta à extremidade dianteira 121 de cada respectivo dedo 120. Desejavelmente, a pluralidade de extremidades dianteiras 111 dos dedos 120 forma uma estrutura monolítica com o alojamento de dedo de mola 110.

[0028] Conforme mostrado na Figura 3, por exemplo, as escoras 115 e os dedos 120 são interdigitados ao redor do alojamento de dedo de mola 110 em uma direção circunferencial indicada esquematicamente pelas setas designadas pela letra C. Em outras palavras, cada um dos dedos 120 alterna com cada uma das escoras 115 conforme se avança circunferencialmente ao redor do alojamento de dedo de mola 110.

[0029] Conforme mostrado esquematicamente nas Figuras 5 e 6, por exemplo, cada uma das escoras 115 e dos dedos 120 inclui uma porção intermediária que se estende axialmente entre cada extremidade dianteira respectiva 116, 121 e extremidade traseira respectiva 117, 122 de cada escora 115 e dedo 120 respectivos. Cada uma dessas porções intermediárias é mais estreita do que cada extremidade dianteira respectiva 116, 121 e extremidade traseira respectiva 117, 122 de cada escora 115 e dedo 120 respectivos. Cada escora 115 e dedo 120 respectivos passa por um afunilamento a partir de cada extremidade oposta de cada escora 115 e dedo 120 respectivos por um certo grau até que a dimensão estreita daquela escora 115 ou dedo 120 respectivo seja alcançada. Cada lado circunferencial oposto e superfície superior e inferior de cada escora 115 e dedo 120 pode ser usinado para alcançar o afunilamento almejado. As dimensões relativas específicas das porções intermediárias em relação às extremidades dianteiras 116, 121 e às extremidades traseiras 117, 122 dependerá das dimensões e composição do alojamento de retenção 98 bem como do nível de tensão previsto para o qual o alojamento de retenção 98 está sendo projetado.

[0030] Em um caso típico, a tensão que deve ser absorvida pelos dedos 120 será maior do que a tensão que é prevista para ser suportada pelas escoras 115, e nesse caso típico os dedos 120 serão cônicos em um grau menor do que as escoras 115, e, desse modo, os dedos 120, no geral, serão mais espessos do que as escoras 115. No entanto é previsto que possa haver algumas aplicações nas quais o oposto seria almejado de modo que as escoras 115 fossem mais espessas do que os dedos 120, mesmo que em ambos os casos houvesse algum afunilamento dos dedos 120 e escoras 115. Devido a esse afunilamento dos dedos 120 e das escoras 115, os comprimentos axiais das escoras 115 e dedos 120 respectivos podem ser encurtados em relação aos comprimentos de dedos e escoras convencionais. Além disso, o afunilamento dos dedos 120 e das escoras 115 resulta em uma redução no peso total do alojamento de retenção 98 quando comparado a um alojamento de retenção convencional.

[0031] Conforme mostrado esquematicamente nas Figuras 3, 4, 6, 9 e 10, por exemplo, a extremidade traseira 122 de cada um dentre a pluralidade de dedos 120 define uma borda traseira 124 que é separada da extremidade traseira 112 do alojamento de dedo de mola 110 e define um intervalo axial 123 localizado entre a borda traseira 124 do respectivo dedo 120 e a extremidade traseira 112 do alojamento de dedo de mola 110.

[0032] Conforme mostrado esquematicamente nas Figuras 2, 4, 5, 6, 10 e 11, por exemplo, cada realização do alojamento de retenção 98 inclui, desejavelmente, uma pluralidade de braços de conexão 108. Cada braço de conexão 108 se estende na direção radial (R) entre o alojamento de rolamento de esfera 100 e o alojamento de dedo de mola 110 e conecta o alojamento de rolamento de esfera 100 ao alojamento de dedo de mola 110. Conforme mostrado nas Figuras 2, 6 e 10, por exemplo, cada braço de conexão 108 é conectado, desejavelmente, ao alojamento de dedo de mola 110 mais próximo ao ponto médio axial do alojamento de dedo de mola 110 do que à extremidade dianteira 111 ou à extremidade traseira 112 do alojamento de dedo de mola 110.

[0033] Conforme mostrado nas Figuras 4, 5, 6 e 11, por exemplo, um braço de conexão separado 108 conecta o alojamento de rolamento de esfera 100 a um respectivo dedo da pluralidade de dedos 120 do alojamento de dedo de mola 110. No entanto, nenhuma das escoras 115 do alojamento de dedo de mola 110 é conectada ao alojamento de rolamento de esfera 100 por um braço de conexão que se estende radialmente 108. Na realização representada nas Figuras 4 e 5, por exemplo, circunferencialmente que se estende cortes inferiores de formato oblongo 131 são dispostas sob as respectivas escoras 115 para separar as escoras 115 do alojamento de dedo de mola 110 do alojamento de rolamento de esfera 100.

[0034] Na realização representada nas Figuras 10 e 11, por exemplo, em vez de cortes inferiores de formato oblongo 131, intervalos radiais que se estendem circunferencialmente 127 são dispostos sob as escoras respectivas 115 para separar as escoras 115 do alojamento de dedo de mola 110 do alojamento de rolamento de esfera 100. Esses intervalos radiais 127 são definidos entre uma borda interna que se estende circunferencialmente 128 da superfície interna da escora 115 e a borda que se estende circunferencialmente oposta 129 do alojamento de rolamento de esfera 100.

[0035] Conforme mostrado nas Figuras 8, 9, 16 e 17, por exemplo, a extremidade traseira 122 de cada um dentre a pluralidade de dedos 120 define um par de bordas laterais que se estendem axialmente 126 que são separadas circunferencialmente entre si. Cada borda lateral 126 da extremidade traseira 122 de cada dedo 120 é separada de uma borda lateral oposta que se estende axialmente 118 da escora adjacente 115 na proximidade da extremidade traseira 112 do alojamento de dedo de mola 110 e define um intervalo circunferencial relativamente pequeno 125 (Consultar também as Figuras 3, 4, 5 e 10) entre as bordas laterais opostas respectivas 118, 126 nas cercanias da extremidade traseira 112 do alojamento de dedo de mola 110. Esses intervalos circunferenciais 125 medem na ordem de uma faixa de 0,13 milímetros (5 milésimos de uma polegada) a 0,51 milímetros (20 milésimos de uma polegada), inclusive.

[0036] Conforme mostrado na Figura 9, por exemplo, o intervalo axial 123 e os intervalos circunferenciais 125 se associam para liberar a extremidade traseira 122 de cada respectivo dedo 120 da extremidade traseira 112 do alojamento de dedo de mola 110 e das escoras adjacentes 115 para permitir o movimento da extremidade traseira 122 de cada dedo de mola 120 na direção radial em uma ação giratória ancorada na extremidade dianteira 121 de cada dedo de mola 120 e independente das escoras adjacentes 115 e da extremidade traseira 112 do alojamento de dedo de mola 110.

[0037] Conforme mostrado nas Figuras 7, 16 e 17, por exemplo, o intervalo axial 123 e os intervalos circunferenciais 125 se associam para liberar a extremidade traseira 122 de cada respectivo dedo 120 da extremidade traseira 112 do alojamento de dedo de mola 110 e das escoras adjacentes 115 para permitir o movimento da extremidade traseira 122 de cada dedo de mola 120 na direção circunferencial em uma ação giratória ancorada na extremidade dianteira 121 de cada dedo de mola 120 e independente das escoras adjacentes 115 e da extremidade traseira 112 do alojamento de dedo de mola 110.

[0038] De fato, cada uma das Figuras 16 e 17 ilustra uma de duas realizações alternativas adicionais do alojamento de retenção 98. Cada uma dessas realizações é configurada especificamente para compensar para um torque unidirecional previsto do alojamento de retenção 98 em um sentido horário ou em um sentido anti-horário. Desse modo, entre uma das bordas laterais que se estendem axialmente 126 da extremidade traseira 122 de cada dedo 120 e a axial borda oposta 118 da escora adjacente 115, haverá um grande intervalo circunferencial usinado 125 da ordem do tamanho do intervalo axial 123 e contíguo ao intervalo axial 123. Esse intervalo circunferencial relativamente grande 125 resulta em uma redução concomitante no peso do alojamento de retenção 98. No entanto, a borda lateral oposta 126 definirá, com sua axial borda oposta 118 da outra escora adjacente 115, um intervalo circunferencial menor relativamente 125. Esse intervalo circunferencial menor relativamente 125 da ordem de 0,13 milímetros (5 milésimos de uma polegada) a 0,51 milímetros (20 milésimos de uma polegada) do intervalo circunferencial 125 representado nas Figuras 3 a 11, por exemplo, permitirá que o dedo 120 atue como um batente unidirecional quando o alojamento de retenção 98 sofrer torque em uma direção que fecha o intervalo circunferencial menor relativamente 125. Desse modo, em referência à Figura 16, por exemplo, a seta designada 132 indica o movimento do dedo 120 no sentido horário em relação ao alojamento de dedo 110 quando o alojamento de dedo 110 sofre um torque no sentido anti-horário. De maneira similar, em referência à Figura 17, por exemplo, a seta designada 132 indica o movimento do dedo 120 no sentido anti-horário em relação ao alojamento de dedo 110 quando o alojamento de dedo 110 sofre um torque no sentido horário.

[0039] Desejavelmente, o alojamento de dedo de mola 110, os braços de conexão 108 e o alojamento de rolamento de esfera 100 são formados como uma estrutura monolítica. Com essa configuração de separação entre as escoras 115 e o alojamento de rolamento de esfera 100, os movimentos da bobina de HP 34 na direção radial (R) durante um evento de pá liberada conforme mostrado esquematicamente na Figura 9 pela seta maior 109 são amortecidos pelos dedos 120 que têm suas extremidades dianteiras 121 ancoradas à extremidade dianteira 111 do alojamento de dedo de mola 110 e que têm suas extremidades traseiras 122 livres para se moverem na direção radial (juntamente com o movimento radial do alojamento de rolamento de esfera 100) em relação às extremidades dianteiras 121 do alojamento de dedo de mola 110.

[0040] Durante operação normal do motor, o conjunto de rolamento de esfera 90 atua para reter a posição axial da bobina de HP 34, e o conjunto de rolamento de rolo associado 80 atua para fornecer amortecimento radial do sistema de ventilador/rotor. Na realização mostrada nas Figuras 4 a 6, por exemplo, um intervalo de batente radial é definido entre a extremidade traseira 102 do alojamento de rolamento de esfera 100 e a superfície interna sobrejacente 87 da ferragem de interface 86 que é conectada ao anel externo 84 do rolamento de rolo 80 conforme mostrado esquematicamente na Figura 2, por exemplo. O tamanho desse intervalo de batente radial é controlado para absorver os desvios radiais relativamente pequenos previstos da bobina de HP 34 e tipicamente tem dimensões dentro de uma faixa da ordem de 0,13 milímetros (5 milésimos de uma polegada) a 0,51 milímetros (20 milésimos de uma polegada). De maneira similar, em uma realização alternativa mostrada nas Figuras 10 e 11, por exemplo, não há necessidade de ferragem de interface 86 conforme representado nas Figuras 2, 5 e 6. No entanto, conforme mostrado esquematicamente nas Figuras 10 e 11, por exemplo, os intervalos radiais 127 entre a borda interna 128 de cada escora 115 e a borda oposta 129 do alojamento de rolamento de esfera 100 são controlados para absorver os desvios direcionados radialmente relativamente pequenos previstos da bobina de HP 34 e tipicamente tem dimensões dentro de uma faixa da ordem de 0,13 milímetros (5 milésimos de uma polegada) a 0,51 milímetros (20 milésimos de uma polegada).

[0041] No entanto, durante um modo de falha que resulta de uma pá de ventilador liberada, de uma pá de compressor liberada ou de uma pá de turbina liberada, as cargas radiais muito altas fecham o intervalo amortecedor na realização representada nas Figuras 5 e 6. De maneira similar, na realização representada nas Figuras 10 e 11, as cargas radiais muito altas fecham o intervalo radial 127. Em ambas as realizações, as cargas radiais muito altas criam um efeito de acionamento harmônico que carrega os dedos de mola 120 em torção conforme indicado esquematicamente na Figura 8 pela seta grande 119. Essa carga de torção sobre o rolamento de esfera 90 e seu alojamento de retenção 98 resulta em uma distribuição de carga senoidal oposta que tende a torcer os dedos de mola 120 conforme mostrado na Figura 8. No entanto, essa torção se torna amortecida quando as bordas laterais 126 dos dedos 120 se movem uma distância suficiente na direção circunferencial (indicada pela seta grande designada 119 na Figura 8 e 132 nas Figuras 16 e 17) para fechar os intervalos circunferenciais respectivos 125 em um dos lados que se estendem axialmente opostos de cada respectivo dedo 120 e entram em contato com as bordas laterais opostas respectivas 118 das escoras adjacentes respectivas 115. O tamanho desse intervalo circunferencial 125 nos lados que se estendem axialmente opostos de cada dedo 120 amplia proporcionalmente movendo-se a mesma distância para longe das bordas laterais opostas respectivas 118 das escoras adjacentes respectivas 115. Quando não está sob esses tipos de cargas de torção, cada intervalo circunferencial 125 é controlado para absorver os movimentos direcionados circunferencialmente relativamente pequenos previstos, que é previsto que torçam o alojamento de dedo de mola 110 e, desse modo, cada intervalo circunferencial menor relativamente 125 teria, tipicamente, dimensões dentro de um faixa da ordem de 0,13 milímetros (5 milésimos de uma polegada) a 0,51 milímetros (20 milésimos de uma polegada).

[0042] A Figura 7 ilustra esquematicamente o efeito de uma carga de empuxo axial aplicada ao rolamento de esfera 90 (Figura 2). A carga de empuxo axial é representada esquematicamente pela seta grande designada pelo numeral 130 e é uma força que se move da extremidade dianteira para a extremidade traseira do alojamento de retenção 98. A aplicação dessa carga de empuxo axial 130 é absorvida pelo alojamento de retenção 98 em virtude dos movimentos para trás dos dedos 120 que são permitidos pelo intervalo axial 123 que existe entre a borda traseira 124 de cada dedo 120 e a extremidade traseira 112 do alojamento de dedo de mola 110. A amplitude do intervalo axial 123 na realização representada nas Figuras 4 a 6 é muito maior do que o intervalo axial 123 na realização representada nas Figuras 10 e 11. Na última, o intervalo axial 123 é controlado sobre uma faixa da ordem de 0,13 milímetros (5 milésimos de uma polegada) a 0,51 milímetros (20 milésimos de uma polegada).

[0043] Cada uma das Figuras 12, 13, 14 e 15 representa esquematicamente duas configurações alternativas do alojamento de dedo de mola 110 tomadas de uma perspectiva acima do alojamento de dedo de mola 110 e voltada radialmente para baixo na superfície externa de uma seção pequena do alojamento de dedo de mola 110. Cada uma das Figuras 12 e 14 representa a situação antes dos efeitos da carga de torção, que é representada esquematicamente pelas setas grandes designadas pelo numeral 119.

[0044] Na realização representada nas Figuras 12 e 13, tanto a extremidade dianteira 121 como a extremidade traseira 122 de cada dedo 120 são conectadas ao restante do alojamento de dedo de mola 110, exatamente como as escoras 115. Dessa forma, o alojamento de dedo de mola 110 pode ser reforçado contra uma carga axial, que é indicada esquematicamente pela seta grande designada 130 na Figura 7, por exemplo, e, desse modo, ajuda a limitar a deflexão em direção à traseira. No entanto, os intervalos circunferenciais 125 estão, contudo, presentes para absorver as cargas de torção 119 que acompanham um evento de falha de pá.

[0045] Na realização representada nas Figuras 14 e 15, apenas a extremidade traseira 122 de cada dedo 120 é conectado ao restante do alojamento de dedo de mola 110, exatamente como as escoras 115. No entanto, a extremidade dianteira 121 de cada dedo 120 não é conectada à extremidade dianteira 111 do alojamento de dedo de mola 110 e, portanto, não será defletida pela aplicação de uma carga axial, que é indicada esquematicamente pela seta grande designada 130 na Figura 7, por exemplo. Dessa forma, o alojamento de dedo de mola 110 pode ser reforçado contra cargas axiais e, desse modo, ajuda a limitar a deflexão em direção à traseira. No entanto, os intervalos circunferenciais 125 estão, contudo, presentes para absorver as cargas de torção 119 que acompanham um evento de falha de pá.

[0046] O alojamento de retenção 98 com seu alojamento de dedo de mola 110 descrito no presente documento tem diversas vantagens sobre a técnica anterior. Empregando-se intervalos circunferenciais 125, intervalos radiais 127 e intervalos axiais 123 entre os dedos individuais 120 do alojamento de dedo de mola 110 e do alojamento de retenção 98 para o rolamento de esfera 90, cada um dentre os intervalos circunferenciais 125, os intervalos radiais 127 e os intervalos axiais 123 pode ser controlado de acordo com a carga prevista considerando-se o tamanho e a composição de material da estrutura do alojamento de retenção 98. O projeto resultante do alojamento de dedo de mola 110 integra os componentes estruturais de modo que os mesmos sejam capazes de suportar a carga de torção e cargas radiais altas que ocorrem com o aumento súbito na carga que acompanha uma falha de pá, seja uma pá de ventilador, uma pá de compressor ou uma pá de turbina. Além disso, devido ao projeto cônico e relativamente curto, diferenciado, dos dedos de mola 120 e escoras, a quantidade de espaço axial e radial necessária para o alojamento de dedo de mola 110 é reduzida juntamente com uma redução concomitante no peso do alojamento de retenção 98 ao mesmo tempo em que proporciona uma capacidade carga de torção muito alta ao alojamento de retenção 98.

[0047] Esta descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, que incluem o melhor modo, e também para permitir que qualquer pessoa versada na técnica pratique a invenção, que inclui fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorram às pessoas versadas na técnica. Esses outros exemplos são destinados a estarem dentro do escopo das reivindicações se os mesmos incluírem elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais da linguagem literal das reivindicações.

[0048] Embora realizações específicas da presente invenção tenham sido descritas, ficará evidente para as pessoas versadas na técnica que várias modificações às mesmas podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da invenção. Consequentemente, as descrições supracitadas da realização preferencial da invenção e do melhor modo para praticar a invenção são fornecidas apenas com o propósito de ilustração e não com o propósito de limitação.

Lista de Componentes 10 Motor a Jato Turbofan 12 Linha Central Longitudinal or Axial 14 Seção de Ventilador 16 Núcleo de Motor de Turbina 18 Invólucro Externo 20 Entrada 22 Compressor de Baixa Pressão 24 Compressor de Alta Pressão 26 Seção de Combustão 28 Turbina de Alta Pressão 30 Turbina de Baixa Pressão 32 Seção de Escape de Jato 34 Eixo/Bobina de Alta Pressão 36 Eixo/Bobina de Baixa Pressão 38 Ventilador 40 Pás 42 Disco 44 Membro de Atuação 45 Eixo de Ventilador 46 Caixa de Engrenegem de Potência 48 Nacela 50 Invólucro or Nacela de Ventilador 52 Palheta de Guia de Saida 54 Seção a Jusante 56 Passagem de Fuxo de Ar de Desvio 58 Ar 60 E 62 Primeira Porção de Ar 64 Segunda Porção of Ar 66 Gases de Combustão 67 Palheta Estator de Compressor de HP

68 Palheta de Estator de Turbina de HP 69 Quadro Estrutural Estacionário 70 Pá de Rotor de Turbina 71 Flange Dependente Radialmente Para Dentro do Quadro 69 72 Palheta de Estator de Turbina de LP 74 Pá de Rotor de Turbina 76 Seção de Escape de Bocal de Ventilador 78 Trajeto de Gás Quente 80 Rolamento de Rolo 81 Anel Interno de Rolamento de Rolo 80 82 Gaiola de Rolamento de Rolo 80 83 Rolo de Rolamento de Rolo 80 84 Anel Externo de Rolamento de Rolo 80 85 86 Ferragem de Interface 87 Superfície Interna Sobrejacente da Ferragem de Interface 86 88 Parafuso Atravessante de Flange 71 89 Eixo Geométrico Central de Alojamento de Retenção 98 90 Rolamento de Esfera 91 Anel Interno de Rolamento de Esfera 90 92 Gaiola de Rolamento de Esfera 90 93 Esfera de Rolamento de Esfera 90 94 Anel Externo de Rolamento de Esfera 90 95 A Superfície Externa do Anel Externo 94 do Rolamento de Esfera 90 96 97 98 Alojamento de Retenção para Rolamento de Esfera 90 99 100 Alojamento de Rolamento de Esfera 101 Extremidade Dianteira de Alojamento de Rolamento de Esfera 100 102 Extremidade Traseira de Alojamento de Rolamento de Esfera 100 103 Aberturas de Alojamento de Rolamento de Esfera 100 104 Parafuso de Fixação 105 Porca de retenção 106 Flange de Retenção de Alojamento de Rolamento de Esfera 100 107 Superfície Interna Cilíndrica de Alojamento de Rolamento de Esfera 100 108 Braço de Conexão 109 Seta Maior na Figura 9 110 Alojamento de Dedo de Mola 111 Extremidade Dianteira de Alojamento de Dedo de Mola 110 112 Extremidade Traseira de Alojamento de Dedo de Mola 110 113 Flange de Montagem Anular de Alojamento de Dedo de Mola 110 114 Furos de Montagem Através de Flange de Montagem Anular 113 115 Escoras de Alojamento de Dedo de Mola 110 116 Extremidade Dianteira de Escora 115 117 Extremidade Traseira de Escora 115 118 Borda Axial da Escora Adjacente 115 119 Seta Maior na Figura 8 120 Dedos do Alojamento de Dedo de Molal 10 121 Extremidade Dianteira de Dedo 120 122 Extremidade Traseira de Dedo 120 123 Intervalo Axial 124 Borda Traseira de Extremidade Traseira 122 de Dedo 120 125 Intervalos Circunferenciais 126 Borda Lateral Que Se Estende Axialmente de Extremidade Traseira 122 de Cada Dedo 120 127 Intervalo Radial das Figuras 10 e 11 128 Borda Interna na Superfície Interna da Extremidade Traseira 117de Cada Escora 115 129 Borda Oposta 129 do Alojamento de Rolamento de Esfera 100 130 Seta Maior na Figura 7 131 Cortes Inferiores em Formato Oblongo que se Estendem Circunferencialmente 132 Seta nas Figuras 16 e 17 133 134 136 138 140 Reivindicações

Claims

1. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO para a pista externa de um rolamento de esfera para uma bobina de alta pressão de um motor de turbina a gás, sendo que o alojamento de retenção é caracterizado pelo fato de que compreende: - um alojamento de rolamento de esfera que define uma superfície interna cilíndrica que é disposta de modo equidistante de um eixo geométrico de rotação que se estende em uma direção axial, sendo que uma direção radial é definida em uma direção que é normal à direção axial; - um alojamento de dedo de mola disposto radialmente para fora do alojamento de rolamento de esfera e concentricamente ao redor do alojamento de rolamento de esfera e que define uma extremidade dianteira disposta axialmente afastada de uma extremidade traseira; - um braço de conexão que se estende na direção radial entre o alojamento de rolamento de esfera e o alojamento de dedo de mola e que conecta o alojamento de rolamento de esfera ao alojamento de dedo de mola; - sendo que o alojamento de dedo de mola define uma pluralidade de escoras que se estendem axialmente, em que cada escora define uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira disposta separada axialmente de e oposta à extremidade dianteira de cada respectiva escora, em que a pluralidade de escoras forma uma estrutura monolítica com o alojamento de dedo de mola; - sendo que o alojamento de dedo de mola define uma pluralidade de dedos que se estendem axialmente, em que cada dedo define uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira disposta separada axialmente de e oposta à extremidade dianteira de cada respectiva escora, em que a pluralidade de extremidades dianteiras dos dedos forma uma estrutura monolítica com o alojamento de dedo de mola; - em que a extremidade traseira de cada um dentre a pluralidade de dedos define uma borda traseira que é separada da extremidade traseira do alojamento de dedo de mola e define um intervalo axial entre a borda traseira do respectivo dedo e a extremidade traseira do alojamento de dedo de mola; e - em que a extremidade traseira de cada um dentre a pluralidade de dedos define um par de bordas laterais que se estendem axialmente e são separadas circunferencialmente entre si, em que cada borda lateral da extremidade traseira de cada dedo é separada de um par oposto de borda lateral que se estende axialmente, de uma respectiva escora adjacente, na extremidade traseira do alojamento de dedo de mola e define um intervalo circunferencial entre a respectiva borda lateral do respectivo dedo e a respectiva borda lateral oposta da respectiva escora na extremidade traseira do alojamento de dedo de mola.

2. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um intervalo radial é definido entre cada escora e uma superfície oposta do alojamento de rolamento de esfera.

3. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada dedo inclui uma porção intermediária disposta entre a extremidade dianteira e a extremidade traseira de cada dedo, e a porção intermediária de cada dedo é cônica em relação à extremidade dianteira e à extremidade traseira de cada dedo.

4. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada escora inclui uma porção intermediária disposta entre a extremidade dianteira e a extremidade traseira de cada escora, e a porção intermediária de cada escora é cônica em relação à extremidade dianteira e a extremidade traseira de cada escora.

5. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada escora inclui uma porção intermediária disposta entre a extremidade dianteira e a extremidade traseira de cada escora, e a porção intermediária de cada escora é cônica em relação à extremidade dianteira e a extremidade traseira de cada escora.

6. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a porção intermediária de cada dedo é mais espessa do que a porção intermediária de cada escora.

7. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento de dedo de mola, o braço de conexão e o alojamento de rolamento de esfera são formados como uma estrutura monolítica.

8. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as escoras e os dedos são interdigitados em uma direção circunferencial ao redor do alojamento de dedo de mola.

9. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que cada um dos dedos alterna com cada uma das escoras conforme se avança circunferencialmente ao redor do alojamento de dedo de mola.

10. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o braço de conexão conecta o alojamento de rolamento de esfera à pluralidade de dedos do alojamento de dedo de mola.

11. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o braço de conexão é conectado ao alojamento de dedo de mola mais próximo ao ponto médio axial do alojamento de dedo de mola do que tanto à extremidade dianteira como à extremidade traseira do alojamento de dedo de mola.

12. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um flange de montagem anular que se estende radialmente para fora da extremidade traseira do alojamento de dedo de mola.

13. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o alojamento de dedo de mola e o flange de montagem anular são formados como uma estrutura monolítica.

14. ALOJAMENTO DE RETENÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que para a extremidade traseira de cada dedo, o intervalo axial e os intervalos circunferenciais se associam para liberar a extremidade traseira de cada respectivo dedo da extremidade traseira do alojamento de dedo de mola.

15. MOTOR DE TURBINA A GÁS, caracterizado pelo fato de que compreende: - um ventilador que inclui uma pluralidade de pás que se estendem radialmente a partir de um cubo e giratório ao redor de um primeiro eixo geométrico de rotação definido centralmente através do cubo; - um compressor disposto a jusante do ventilador; - uma turbina disposta a jusante do compressor; - um eixo de entrada giratório que acopla mecanicamente o compressor para girar em sincronia com a turbina; - e um invólucro de motor que circunda o ventilador, o compressor, e a turbina; - um rolamento de esfera que tem uma pista interna giratória em relação a uma pista externa, em que a pista interna é acoplada de modo não giratório ao eixo de entrada; e - um alojamento de retenção que acopla, de modo não giratório, o invólucro de motor à pista externa do rolamento de esfera; e - em que o alojamento de retenção inclui adicionalmente: - um alojamento de rolamento de esfera que define uma superfície interna cilíndrica que é disposta de modo equidistante de um eixo geométrico de rotação que se estende em uma direção axial, em que uma direção radial é definida em uma direção que é normal à direção axial, - um alojamento de dedo de mola disposto radialmente para fora do alojamento de rolamento de esfera e concentricamente ao redor do alojamento de rolamento de esfera e que define uma extremidade dianteira disposta axialmente afastada de uma extremidade traseira, - um braço de conexão que se estende na direção radial entre o alojamento de rolamento de esfera e o alojamento de dedo de mola e conecta o alojamento de rolamento de esfera ao alojamento de dedo de mola, - sendo que o alojamento de dedo de mola define uma pluralidade de escoras que se estendem axialmente, em que cada escora define uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira disposta separada axialmente de e oposta à extremidade dianteira de cada respectiva escora, em que a pluralidade de escoras forma uma estrutura monolítica com o alojamento de dedo de mola, - sendo que o alojamento de dedo de mola define uma pluralidade de dedos que se estendem axialmente, em que cada dedo define uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira disposta separada axialmente de e oposta à extremidade dianteira de cada respectiva escora, em que a pluralidade de extremidades dianteiras dos dedos forma uma estrutura monolítica com o alojamento de dedo de mola, e - em que a extremidade traseira de cada um dentre a pluralidade de dedos define uma borda traseira que é separada da extremidade traseira do alojamento de dedo de mola e define um intervalo axial entre a borda traseira do respectivo dedo e a extremidade traseira do alojamento de dedo de mola, - em que a extremidade traseira de cada um dentre a pluralidade de dedos define um par de bordas laterais que se estendem axialmente e são separadas circunferencialmente entre si, em que cada borda lateral axial da extremidade traseira de cada dedo é separada da extremidade traseira do alojamento de dedo de mola e define um intervalo circunferencial entre a respectiva borda lateral axial e a extremidade traseira do alojamento de dedo de mola.

16. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que um intervalo radial é definido entre cada escora e uma superfície oposta do alojamento de rolamento de esfera.

17. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que cada dedo inclui uma porção intermediária disposta entre a extremidade dianteira e a extremidade traseira de cada dedo, e a porção intermediária de cada dedo é cônica em relação à extremidade dianteira e a extremidade traseira de cada dedo.

18. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que cada escora inclui uma porção intermediária disposta entre a extremidade dianteira e a extremidade traseira de cada escora, e a porção intermediária de cada escora é cônica em relação à extremidade dianteira e a extremidade traseira de cada escora.

19. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que cada escora inclui uma porção intermediária disposta entre a extremidade dianteira e a extremidade traseira de cada escora, e a porção intermediária de cada escora é cônica em relação à extremidade dianteira e a extremidade traseira de cada escora.

20. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a porção intermediária de cada dedo é mais espessa do que a porção intermediária de cada escora.